Question

如圖所示，在高為L的木箱abcd的底部放有一個小物體Q（可視為質(zhì)點(diǎn)），現(xiàn)用力F向上拉繩，使木箱由靜止開始運(yùn)動，若保持拉力的功率不變，經(jīng)過t時間，木箱達(dá)到最大速度，這時讓木箱突然停止，小物體由于具有慣性會繼續(xù)向上運(yùn)動，且恰能達(dá)到木箱頂端．若重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)，以下說法正確的是（ ）

A．木箱即將達(dá)到最大速度之前，物體Q處于失重狀態(tài)
B．木箱突然停止運(yùn)動時，物體Q處于超重狀態(tài)
C．木箱的最大速度為
D．由于木箱和小物塊的質(zhì)量未知，故無法確定t時間內(nèi)木箱上升的高度

Answer 1

【答案】分析：A、拉力的功率不變，速度增大，則拉力減小，木箱做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)加速度減小到0，速度達(dá)到最大，達(dá)到最大速度之前有向上的加速度．
B、木箱突然停止運(yùn)動，物塊Q僅受重力，處于完全失重狀態(tài)．
C、木箱的最大速度等于物體Q離開木箱豎直上拋運(yùn)動的初速度，根據(jù)Q恰能達(dá)到木箱頂端，運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式，求出最大速度．
D、當(dāng)速度達(dá)到最大時，有F=（M+m）g，即M+m=，然后根據(jù)動能定律求出木箱上升的高度．
解答：解：A、木箱在達(dá)到最大速度前，做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，加速度的方向向上，所以物體Q處于超重狀態(tài)．故A錯誤．
    B、木箱突然停止運(yùn)動，物塊Q僅受重力，處于完全失重狀態(tài)．故B錯誤．
    C、木箱的最大速度等于物體Q離開木箱豎直上拋運(yùn)動的初速度，L=，所以．故C正確．
    D、當(dāng)速度達(dá)到最大時，有F=（M+m）g，則M+m=，根據(jù)動能定理得，，解出h．故D錯誤．
故選C．
點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道拉力功率不變時，v增大，拉力F減小，根據(jù)牛頓第二定律得出木箱做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，當(dāng)F═（M+m）g，加速度為0，速度達(dá)到最大．